[发明专利]联产液化气的热集成型移动床甲醇芳构化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用移动床的联产液化气的甲醇制烃工艺，该工艺反应产物的热量能得到高效的流转和利用。

背景技术

BTX芳烃（Benzene，Toluene，Xylene）是石油化工重要的基本原料，其中对二甲苯（PX）需求最大。随着国内PX下游PTA、聚酯生产能力的迅速扩张，市场上PX 供给严重不足，至2013年，我国对二甲苯对外依存度已高达55.3%，供需缺口进一步加大。传统工艺生产PX 项目工程建设难度大、生产技术门槛高、投资大，受原料石脑油资源限制较多。当前我国石油资源紧张及消费需求的增加造成了生产芳烃的原料石脑油、轻柴油等资源短缺，必须寻求新途径替代传统的石油路线生产芳烃产品。与此形成鲜明对比的是国内煤炭资源丰富，主要以煤为原料生产的甲醇产能严重过剩。结合我国“缺油、少气、富煤”的基本国情，利用丰富的煤炭资源合成甲醇，研究和开发甲醇催化转化制备芳烃（MTA）工艺，可以在生产环节就获得高浓度PX，提高甲醇下游产品的附加值，从而有效减少芳烃产品对石油的依赖性。

目前国内外研发的甲醇芳构化技术正逐步进入产业化阶段，部分技术已经实现工业化。MOBILE固定床甲醇制芳烃（制汽油）技术于20世纪七十年代实现了工业化，并已经在国内得到了工业应用；中科院山西煤化所固定床技术于2010年在国内得到了工业应用；清华大学流化床甲醇芳构化技术于2013年实现了万吨级工业示范装置运行。目前，固定床生产技术应用范围较广，但是受限于反应再生之间的切换，产能受到限制；流化床虽然凭借其连续反应再生的过程，在产能上具有非常大的发展空间，但对于甲醇这一特殊物料的流态化操作仍然需要进一步探索工艺与操作方式。目前固定床与流化床操作方式均存在一定的缺点，不同程度地制约着甲醇制芳烃领域的大规模发展，具体如下：

1）固定床操作方式的缺点：

（1）反应再生频繁切换，失活催化剂需要间断再生，反应器用于反应的时间受到大幅度压缩，产能严重受限；（2）反应再生频繁切换不仅操作繁琐，且存在误操作隐患，不利于长周期运行；（3）由再生切入反应后需要一段时间才能达到平稳运行状态，物料损耗较大；（4）公用工程消耗大，特别是反应再生切换过程需要消耗大量的氮气；（5）固定床在生产过程易存在沟流、偏流等情况，反应器内易结焦，催化剂孔道易堵塞，影响产品质量与生产安全；（6）固定床反应热移除困难，催化剂更换成本高。

2）流化床操作方式的缺点：

（1）流化床层内催化剂返混程度较重，局部反应过度易导致结焦；（2）流化床层内湍动剧烈，磨损严重，昂贵的催化剂易破损进而发生跑损，造成经济上的损失；（3）流化床层内停留时间分布较广，易导致产品分布较宽，目标产物的收率降低；（4）温度及压力波动都会影响气固分离系统的效率，进而影响后续分馏系统；（5）对于生焦率低的反应系统，流化床的反应再生系统热平衡难以维持。

发明内容

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种联产液化气的热集成型移动床甲醇芳构化方法，该方法能够实现甲醇芳构化反应与催化剂再生过程的连续化，能够提高反应过程的细化控制程度，实现加工工艺之间有效地物料利用与热集成，具有催化剂活性稳定、压降低、平推流反应、返混少等优点。

本发明的技术方案是：